碳元素通过不同杂化可以做成半导体材料,比如很多成分合适的高聚物在合适的条件下热解碳化的产物就是半导体特征,碳纳米管在结构合适的情况下也是半导体,但是没有经济价值,跟小学生做的什么科学小制作一样,只是个实验室玩具,指望这个赚钱是不可能的,打不过工业界常用的硅晶。
工业界赚钱的东西,往往是成本低廉技术成熟的老东西,新生事物很多只是实验室玩具
首先纠正一下,碳有很多同素异形体,也不是每种异形体都可以导电,典型的石墨导电是因为在石墨结构(SP2杂化,不规则六棱柱晶体结构堆积)中存在广泛的离域电子(派电子),电子可以自由移动所以可以导电。但金刚石则不能导电,因为此时的碳杂化是严格的Sp3的,没有自由移动的电子,且空间利用度较大,也就不能通过改良填充形成导电体因此不具有导电性。电子工业的基石是硅,不是碳的原因:所谓半导体是指导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,半导体主要有硅,锗,砷化镓,而碳不是半导体。
碳的石墨和无定形形式是良导体、金刚石形式是绝缘体,均不是半导体,碳构成有机物是生命体的重要组成,硅是半导体是机器的重要组成,碳远比硅要复杂,目前还只会使用硅硅-氢,硅-氧键的强度要比硅-硅键的强度大。而在碳的方面,碳-碳,碳-氢,碳-氧键的强度无太大差别。
矿藏分布
硅的丰度,引起早期化学家的兴趣。矽(硅)在地球表面的含量仅次于氧,占有将近28%.但是矽(硅)元素并非最早被发现的元素,那是因为从矽(硅)的氧化物中要将矽还原出来是一件非常困难的事。
硅约占地壳总重量的25.7%,仅次于氧。在自然界中,硅通常以含氧化合物形式存在,其中最简单的是硅和氧的化合物硅石SiO2。石英、水晶等是纯硅石的变体。
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